2008 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ乱流及び新古典輸送における5次元位相空間分布関数のシミュレーション解析
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17360445
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
渡邉 智彦 National Institute for Fusion Science, シミュレーション科学研究部, 准教授 (30260053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
洲鎌 英雄 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (80202125)
佐竹 真介 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (70390630)
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| Keywords | プラズマ物理 / 核融合 / 乱流 / 輸送 / シミュレーション / 計算物理 |
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| Research Abstract |
磁場閉じ込め核融合プラズマの輸送現象を記述する第一原理とされるジャイロ運動論およびドリフト運動論に基づいた分布関数の直接数値シミュレーション行い、輸送機構の解明・輸送レベルの予測、プラズマ閉じこめ改善条件の探求を行うことを目的として研究を進めてきた。平成20年度は、これまでに得られた結果をまとめるとともに、以下の新たな成果が得られた。
1. 大規模ジャイロ運動論的シミュレーション・コード(GKV)を複数のスーパーコンピュータシステムに移植するとともに、一連のベンチマークテストを実行した。
2. 平衡径電場の存在するヘリカル型閉じ込め配位におけるゾーナルフロー応答特性を理論的に導出し、径電場によりゾーナルフロー応答が増大すること、また、その効果は新古典輸送を低減するように最適化された磁場配位(例えば大型ヘリカル装置の内寄せ磁場配位)においてより顕著になることが示された。
3. ポロイダル方向にグローバルな取り扱いができるように従来のGKVコードを拡張し、径電場の存在するヘリカル型閉じ込め配位でのゾーナルフロー応答のジャイロ運動論的シミュレーションを行った。その結果、径電場によるゾーナルフロー応答の増大効果が定量的に確認され、2.の理論予測を裏付けることができた。
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